1

Patofyziologie endokrinního systému II

Štítná žláza, příštítná tělíska, endokrinní pankreas

Štítná žláza

Anatomie, histologie, fyziologie Syntéza hormonů folikulární buňkou

Natrium-iodid symportér “Organifikace” TG & “coupling”tyrosinů, uvolnění T3/T4

2

Sekrece tyroidálních hormonůpo stimulaci TSH se částice jodinizovaného thyroglobulinu vrací do folikulárních bb. endocytózouendocytické váčky fúzují s lysozomy za vzniku endozomuproteázy lysozomu štěpí peptidovévazby mezi jodinizovanými rezidui a thyroglobulinem za vzniku T3, T4, MIT a DITvolný T3 a T4 přestupuje membrán a je uvolněn do kapilárnímikrocurkulace– T4 částečně dejodován– vazba na TBG (75%), transthyretin

(15%) a albumin (10%)MIT a DIT uvolněny do cytoplazmy, jod uvolněn deiodinázami a znovu použitperiferní deiodinace– játra, ledviny, ostatní

Periferní konverze T4 na T3biologický efekt: T3 10× >> T4 > rT3enzymatická konverze deiodinázami

tkáňová a orgánová specifita

Kontrola T3/T4 produkcehypotalamus:– TRH– somatostatin

hypofýza:– TSH

vazba TSH na TSH-R stimuluje:syntézu iodidového transportéruthyroidální peroxidázysyntézu thyroglobulinurychlost endocytózy koloidu

autoregulace– vychytávání a transport jodu

Receptory tyroidálních hormonůfungují jako hormony-aktivovanétranskripční faktory– ovlivnění genové exprese

na rozdíl od steroidů váží receptory tyroid. hormonů DNA i v nepřítomnosti hormonu a v tomto stavu fungují jako represorytranskripce

kódovány 2 geny, ozn. alfa a beta– primární transkripty obou genů jsou

navíc alternativně sestřihovány do 4 isoforem: α-1, α-2, β-1 a β-2

tkáňově a časově (stadia vývoje) specifická exprese isoforem

THR se váže na repetitivní sekvenci DNA - thyroid (T3) response elements (TREs)– THR se váže na TRE jako mono-,

homo- nebo heterodimer s retinoid X receptorem (RXR)

heterodimer má nejvyšší afinitu k vazbě – hl. funkční forma receptoru

– po vazěb T3 změna represorovéhokomplexu (bez T3) na aktivátorovýkomplex (s T3)

T3 účinek na transkripci genů Fyziologické efekty T3/T4 vývoj– zásadní efekt na terminální stadium

diferenciace mozku, tvorbu synapsí, růst dendritů a axonů a myelinizaci

– v těhotenství jsou zvýšeny nároky na št. žlázuu žen se subklinickým hypotyroidismem může těhotenství manifestovat poruchu

růst– růstová retardace – účinek hormonů št. žlázy na růst je nerozlučně

propojen s růstovým hormonem metabolizmus– zvýšení bazálního metabolismu

produkce tepla při zvýš. spotřebě O2 a sníženétvorbě ATP (“rozpojení” oxidativní fosforylace)tukový metabolismus

mobilizace tuků → zvýš. konc. FFA v plazměoxidace FFAcholesterol a triglyceridy v plazmě inverzně korrelujís hladinami thyroidálních hormonů

sacharidový metabolismusstimulace mnoha kroků v sacharidovém metabolismu vč. insulin-dependentního vychytáváníglukózy, zvýš. glukoneogeneze a glycogenolýzy

proteinový metabolismusostatní efekty – kardiovaskulární, CNS, reprodukce

3

Vyšetření funkce štítné žlázysérové hladiny – hormony

TSH, T4, T3, fT4, fT3, rT3

– protilátkyanti-thyroglobulin (anti-TG)anti-thyroid peroxidase (anti-TPO)

– kalkulované indexyfT4/fT3, fT3/rT3

ultrazvukradionuklidový scan– jod (123I) nebo pertechnetát (Tc-99)

detekce nodulů a zhodnocení funkce

biopsie žlázy

Endokrinopatie štítné žlázyfunkční klasifikace– hyperthyroidismus

toxická difuzní struma (Graves-Basedovova nemoc)autoimunní etiologie

toxická nodulární struma (Plummer-Vinsonova nemoc) toxický adenom

thyroiditisprimární nebo metastatický folikulární karcinomTSH-produkující tumor hypofýzy

– hypothyroidismushypotalamický nebo hypofyzární insuficienceautoimunní thyroiditis (Hashimotova)

morfologická klasifikace– struma

zvětšení šť. žlázy, ale různě funkční!!

Zvětšení štítné žlázy: struma

Jakékoliv zvětšení štítné žlázy v důsledku jiném něž zánět nebo tumor – (1) netoxická (euthyroidní)

příčinyendemická

» v důsledku deficitu jodu v dietě (vnitrozemní oblasti všech kontinentů)sporadická

» “strumigeny” v potravě (např. kapusta, soja, ořechy, špenát, ředkev)forma

zpravidla difuzní– (2) toxická (vede k hyperthyroidismu, thyreotoxikóze)

Endemická strumatypická pro vnitrozemí, hornaté oblasti– postihuje ~13%

populace– dalších ~30% v riziku

manifestního deficituHimaláje (Pákistán, Indie, Nepál, Čína), Thajsko, Vietnam, Indonésie, N. Zéland, centr. Evropa(Alpy a ost. hory), Andy,centr. Afrika

profylaxe!!!

Kretenismusvzniká v důsledku vrozeného deficitu hormonů šť. žlázy– (A) neurologická forma

mentální retardace, hluchota, spastickáobrna

prenatální deficit T3 (kritický zejm. mezi 12. – 18. týdnem gestace)

– (B) myxedematózní formatěžká růstová retardace, malformace obličeje, myxedém, hypogonadismus, sterilita

postnatální deficit T3často atrofie šť. žlázy, proto se uvažuje o dalších etiol. faktorech jako jsou toxiny (kasava, technecium atd.)

Toxická strumapříčina hyperthyreózy(thyreotoxikózy)– nodulární (Plummer-

Vinson)autonomní funkce jednoho nebo více adenomů ve žláze

– difuzní (Graves-Basedow)stimulace anti-TSH protilátkami (typ V hypersenzitivita) [LATS = long-acting thyroid stimulators]

převaha žen, střední věk

4

Graves-Basedowova nemochyperthyreoidismusinfiltrativníopftalmopatie– ~1/2 případů,

nezávislá na T hormonech

– postihuje periorbitální tkáň, oční svaly a tuk

infiltrativnídermopatie– ~1/5 of případů– pretibiální myxedém

Oftalmopatie u G-B

Hypothyreoidismus

zpravidla důsledek (auto)imunnídestrukce–de Quervainova thyroiditis–Hashimotova thyroiditis

v akutní fázi často transitorníhyperthyreoidismus, poté pokles funkce

Příštítná tělíska

Homeostáza kalciatvoří 2% tělesné hmotnosti99% Ca2+ v těle je ve skeletu a zubech, zbytek v tělesných tekutinách – jako hydroxyapatit (3[Ca3(PO4)Ca(OH)2])

extracelulární koncentrace Ca2+ [2.5 mmol/l]– volné (ionizované) ~45% [1.1 – 1.2mmol/l]– vázané na bílkoviny (zejm. albumin)

kompetice o vazbu s H+ ionty a tedy zmšnyionizace kalcia při změnách pH

– v komplexech s fosfáty, bikarbonáty a citrátysoučin konc. kalcia a fosfátů je konstantní;kalciumfosfát se sráží a ukládá v kostech, takže při změnách konc. fosfátů se mění i konc. ionizovaného kalcia

přívod kalcia dietou (absorpce ve střevě), vylučování v ledvině (60% prox. tubulus, 30% vzest. č. Henleovy kličky, )udržování stabilní extracel. koncentrace zajišťují 3 hormony– parathormon - příštítná tělíska– kalcitriol (1,25-cholekalciferol, vitamin D3) –

dieta/kůže, játra, ledvina– kalcitonin – parafolikulární bb. šť. žlázy

Regulace Ca2+ v ECTpříštítná tělíska detekují hladin kalcia v ECT pomocí calcium-sensing receptor (CaSR)– struktura: 7 transmembránových helixů– transdukce: G-protein/adenylátcykláza, a G-

proyein/fosfolipáza C– efekt sekrece PTH

5

Intracelulární homeostáza kalcia Parathormonovlivňuje– (1) kost

rychlé uvolnění Ca z kostí↑ aktivita osteoklastů

– (2) ledvina – vzestupná část Henleovykličky a dostální tubulus

↑ zpětná reabsorpci Ca↓ zpětná reabsorpci fosfátůtvorba 1,25-dihydrocholekalciferolu

– (3) střevo (nepřímý účinek prostřednictvím vit. D3)

zvýšená absorpce Ca z potravy

Vitamin D (kalcitriol)

Endokrinopatie příštítných tělísekhyperparathyreoidismus– primární

adenomsolitárníjako součást MEN1 (mnohočetné endokrinní neopalzie)

hyperplaziekarcinominaktivační mutace CaSRektopická produkce PTH-related peptide (PTH-rp)

– sekundárníchron. selhání ledvinchron. hypokalcemiechron. nedostatek Mg

hypoparathyreoidismus– autoimunitní destrukce

většinou součást polyglandulárního syndromu typu 1.– hemochromatóza– Wilsonova nemoc– inaktivační mutace PTH-receptoru

Hyperparathyreoidismus↑ PTH– osteodystrofie– hyperkalcemie

(>2.6mmol/l, těžká>3.5mmol/l)

zvýšení svalovékontraktility (I myokardu)snížení nervosvalovédráždovostinefrolithiasaektopické kalcifikacehypertenze

– hypofosfatemie

6

Hypoparathyreoidismus↓ PTH– hypokalcemie

vzestup nervosvalové dráždivostiparestezie (mravenčení, trnutí)spazmy a kontrakce (tetanie), křeče

– hyperfosfatemie

Endokrinní pankreas -Langerhansovy ostrůvky

Langerhansovy ostrůvkynejvíce v ocasu pankreatubohatě vaskularizovány– krev do v. portae– inervovány sympatikem a

parasympatikemA (α)-bb. – glukagon– GLP-1 a GLP-2

B (β)-bb. – inzulin– amylin

D (δ)-bb.– somatostatin– gastrin– VIP

F-bb.– pankreatický polypeptid

Sekrece inzulinu - glukostatB-bb. LO– GLUT2– glukokináza– ATP-dependentní

K+ kanál– napěťově řízený

Ca2+ kanál

Účinek inzulinu Přehled účinku inzulinu(1) játra– stimulace glykolýzy a glykogensyntézy– inhibice glukoneogeneze a glykogenolýzy– tvorba mastných kyselin (z acetyl-Co-A) a VLDL– inhibice oxidace MK a tvorby ketolátek(2) sval– stimulace glykolýzy a glykogensyntézy– proteosyntéza(3) tuková tkáň– aktivace LPL (štěpení VLDL) = stimulace

skladování tuků– inhibice HSL = inhibice lipolýzy

7

Glukagon

pre-proglukagon v A-bb. LO a GIT–konverze na glukagon v LO–konverze na GLP-1 a GLP-2 v GIT

stimulují vylučování inzulinu

sekrece stimulována–AK v potravě, katecholaminy,

glukokortikoidy

efekty – především v játrech–↑ glykogenolýzy, oxidace MK,

glukoneogeneze, ketogeneze

Kontraregulace inzulin/glukagon

Endokrinopatie LOnedostatečná produkce hormonů– diabetes mellitus

absolutní deficit (T1DM)relativní deficit (T2DM)další typy DM

nadbytek hormonů– inzulinom

opakované hypoglykemie

– glukagonomhyperglykemie

– somatostatinom– VIPom– MEN1